基于CPLD的高速光纖光柵解調(diào)儀研究.pdf

1、光纖Bragg光柵傳感器對(duì)待測(cè)量采用波長(zhǎng)編碼，對(duì)光強(qiáng)的波動(dòng)及光的偏振態(tài)不敏感，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量方便，因此光纖光柵在傳感方面的應(yīng)用得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。目前已推出商用光纖光柵解調(diào)產(chǎn)品，但主要以有源解調(diào)方法為主，采樣速度在幾赫茲到幾百赫茲左右，僅能滿足靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)測(cè)量的需要，不能滿足振動(dòng)、地質(zhì)監(jiān)測(cè)等動(dòng)態(tài)環(huán)境所要求的高速采樣。為了進(jìn)一步滿足動(dòng)態(tài)測(cè)量的要求，需提高光纖光柵解調(diào)儀的采樣和傳輸速度。本課題針對(duì)這一要求，設(shè)計(jì)了基于CPLD總線控制

2、和邊緣濾波器的高速光纖Bragg光柵解調(diào)儀。完成了解調(diào)儀的光路及電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)的解調(diào)數(shù)據(jù)的高速傳輸及在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上的處理、顯示和存儲(chǔ)。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 1、基于粗波分復(fù)用器(CWDM)設(shè)計(jì)了光路解調(diào)部分，利用可調(diào)諧激光器對(duì)CWDM進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得其可用工作區(qū)間為1535.4nm—1542nm，響應(yīng)靈敏度可達(dá)15dB/nm，保證了解調(diào)系統(tǒng)的快響應(yīng)速度和高分辨率。
　　 2、以CP

3、LD作為時(shí)序主控芯片，研制了控制總線傳輸?shù)母咚俟鈻沤庹{(diào)儀的數(shù)據(jù)采集與USB傳輸硬件，包括AD采樣以及USB接口控制部分。
　　 3、使用Verilog語(yǔ)言設(shè)計(jì)完成了CPLD的主控程序，利用模塊式編程方式完成了對(duì)同步傳輸對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)解調(diào)電路及接口傳輸?shù)臅r(shí)序控制，保障了數(shù)據(jù)的高速無(wú)重復(fù)傳輸。
　　 4、完成了EZ-USB2.0接口芯片的固件驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)對(duì)比研究，設(shè)計(jì)了同步批量半滿傳輸?shù)墓碳绦颍?/p>